Trang

Thứ Năm, 18 tháng 4, 2024

PPA - Polymer processing Aids - Chất trợ gia công trên nền cao phân tử

I. LỢI ÍCH CỦA PPA

Trong quá trình gia công PPA, nhờ ái lực rất lớn với kim loại, chúng dần hình thành một lớp phủ trên bề mặt kim loại thành dòng chảy. 

Lớp phủ trên bề mặt kim loại này có hệ số ma sát rất thấp với dòng chảy của nhựa, nhờ vận tốc của dòng nhựa ở biên và tâm dòng không còn khác biệt, làm giảm thiểu các nếp gấp dòng chảy trên bề mặt của sản phẩm.


Khi sử dụng PPA chúng ta sẽ có những lợi ích:
1. Cải thiện được năng suất của thiết bị đùn
2. Loại bỏ nếp gấp dòng chảy (vết dòng - melt fracture), nên sản phẩm tăng độ bóng và độ trong
3. Giảm tiêu hao điện năng
4. Giảm áp suất đầu đùn
5. Loại bỏ hiện tượng kết tụ cáu bẩn mép đầu khuôn.

Hình trên lấy từ tài liệu của ARKEMA, giới thiệu về Kynar PPA của họ. Qua thông tin công bố, ta có thể thấy:

- Hàng 1:  Khi đùn thổi màng LLDPE không dùng phụ gia, ở tốc độ trục vít thấp 34 vòng/phút, thì màng trong

- Hàng 2: Khi tăng tốc độ lên 80 vòng/phút, thì các vết dòng (melt fracture) xuất hiện liên tục, làm mờ

- Hàng 3: Khi dùng phụ gia, ở tốc độ 80 vòng/phút thì năng suất tăng từ 150 lên 155 lbs/hr; nhưng tải dòng giảm từ 22 xuống 18; áp suất đầu khuôn giảm 5.500 xuống 4.300 PSI

- Hàng 4: Khi tăng tốc độ, để dòng tải giống như trạng thái hàng 2 (là 22 amper), thì năng suất đạt 204 lbs/hr (tăng 36%); mà áp suất đầu đùn (5.000psi) vẫn thấp hơn trạng thái hàng 2 (5.500psi).

Hình trên là phóng lớn sợi nhựa, bên phải là có sử dụng PPA và bên trái là không sử dụng. Ta thấy các vết dòng (melt fracture) trên bề mặt nhựa không sử dụng PPA tạo sản phẩm giảm độ bóng và cũng làm tán xạ ánh sáng nên sản phẩm mất độ trong.


Bên trái là có sử dụng PPA, thì hiện tượng kết tụ cáu bẩn mép đầu khuôn không đáng kể. Việc kết tụ này làm cho sản phẩm bị sọc. Việc bong tróc các keo kết tụ trên tạo chấm đen trên bề mặt sản phẩm, hay xì bóng thổi màng,....


II. CÁC DÒNG PPA PHỔ THÔNG

A. PFAS PPA  (đây là dòng PPA có hợp chất chứa Flo, đang dần bị cấm)

PFAS (Perfluoroalkyl and Polyfluoroalkyl Subtances) là hợp chất có nhiều tác động đến sức khoẻ người tiếp xúc, vì thế hiện nay người ta dần tiến đến việc ngừng sản xuất và sử dụng các loại PFAS-PPA

(* tham khảo tại https://en.wikipedia.org/wiki/Per-_and_polyfluoroalkyl_substances#:~:text=Per%2D%20and%20polyfluoroalkyl%20substances%20(PFAS,unique%20compounds%20in%20this%20group. )

PFAS-PPA đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực hỗ trợ gia công cho ngành nhựa một thời gian rất dài, đứng đầu trong lĩnh vực này là các hãng: 3M; Dupont (nay là Chemours); Daikin; Solvay;....

Không thể không công nhận rằng PFAS-PPA có hiệu quả đứng hàng đầu trong lĩnh vực PPA, nhưng việc sản xuất chúng là một mối nguy cho môi trường, nên đến nay người ta không cho phép phổ biến thêm những ưu điểm của chúng trên toàn bộ dữ liệu mạng toàn cầu.

Hiện nay những đơn vị trên cũng đã và đang tiến trình dừng toàn bộ các dòng sản phẩm trên để bảo vệ môi trường và giảm thiểu tác động sức khoẻ cộng đồng.

B. Các loại PPA không chứa PFAS (PFAS-free PPA)

Ngoài PFAS PPA, thì nay người ta chọn lựa một số loại PPA khác được sử dụng trong ngành công nghiệp nhựa. Chúng có thể được phân loại dựa trên thành phần hóa học của chúng như sau:

  • Hợp chất từ Silicone, Siloxane: Các loại PPA này dựa trên polyme silicone có mạch tương thích với nhựa, đây tạm cho là ứng viên được đánh giá hiệu quả giảm ma sát khá tốt. 

  • Este từ các hợp chất cao phân tử thực vật: Các loại PPA này dựa trên este hữu cơ, chẳng hạn như este axit béo hoặc este polyol. Các mạch cao phân tử này có khi được biến tính để phù hợp với từng nền nhựa.

  • Polymer ghép mạch: Các loại PPA này dựa trên các loại polyme polyolefin hoặc polyacrylate được ghép những nhóm chức đặc biệt thêm vào mạch phân tử hoặc ô-xít hoá chúng (để tạo phân cực nhằm tăng ái lực với kim loại

Dưới dây là tên các nhà sản xuất PPA loại không chứa PFAS, và thương hiệu của họ:

1. Chemours: (Trước đây là Dupont)  Opteon™ SF;  Opteon™ SG 

2. Solvay: Ixef™ Finea™; Ixef™ Vesta™

3. Clariant: Additives™ Advapak™ 

4. Evonik:  Vestamid™ E ; Vestamid™ PA 

5. Lanxess: Durethan® B ; Durethan® C

6. BASF:  Ultramid® B; Ultramid® C 

7. Arkema: Rilsan® PA 6 ; Rilsan® PA 11 

8. Lubrizol: Ceradis™ PPA

9. Kingfa Sci & Tech Co., Ltd.:  Kingfa® PPA 

10. Mitsui Plastics, Inc.: EverGlide® PA 

11. Baerlocher:  Baerolub Aid






Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét

Tư duy phản biện

Ngày nay người ta nói nhiều đến tư duy phản biện, như là một phương cách tư duy để nhìn thấu trọn vẹn mọi vấn đề. Theo định nghĩa, thì tư du...